Čiščenje ekstrakta Taxus s strani Sepabean ™ stroj

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Center za raziskave in razvoj

Uvod
Taxus (Taxus chinensis ali kitajski tis) je divja rastlina, zaščitena z državam. Gre za redko in ogroženo rastlino, ki jo pusti kvartarne ledenike. Je tudi edina naravna zdravilna rastlina na svetu. Taxus se distribuira v zmernem območju severne poloble do srednje-subtropske regije, približno 11 vrst na svetu. Na Kitajskem obstajajo 4 vrste in 1 raznolikost, in sicer severovzhodni Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, tibetanski Taxus in južni Taxus. Teh pet vrst je distribuiranih na jugozahodu Kitajske, Južne Kitajske, Srednje Kitajske, vzhodni Kitajski, severozahodu Kitajske, severovzhodu Kitajske in Tajvanu. Rastline Taxus vsebujejo najrazličnejše kemične komponente, vključno s taksani, flavonoidi, lignani, steroidi, fenolnimi kislinami, seskviterpeni in glikozidi. Znani protitumorski zdravilo Taxol (ali paklitaksel) je nekakšna taksana. Taxol ima edinstvene mehanizme proti raku. Taxol lahko "zamrzne" mikrotubule tako, da se z njimi česa in prepreči, da bi mikrotubule v času celične delitve ločele kromosome, kar vodi v smrt delitve celic, zlasti hitro širjenje rakavih celic [1]. Poleg tega z aktiviranjem makrofagov taksol povzroči zmanjšanje receptorjev TNF-α (faktor tumorske nekroze) in sproščanje TNF-α, s čimer ubije ali zavira tumorske celice [2]. Poleg tega lahko taksol sproži apoptozo, tako da deluje na pot apoptotičnega receptorja, ki jo posreduje FAS/FASL, ali aktivira sistem cisteinske proteaze [3]. Zaradi večkratnega ciljnega protirakavega učinka se Taxol pogosto uporablja pri zdravljenju raka jajčnikov, raka dojke, nedrobnoceličnega pljučnega raka (NSCLC), raku želodca, raka požiralnika, raku mehurja, raku prostate, malignem melanomu, raku glave in vratu itd. [4]. Zlasti za napredni rak dojke in napredni rak jajčnikov ima Taxol izjemen kurativni učinek, zato je znan kot "zadnja obrambna linija za zdravljenje raka".

Taxol je v zadnjih letih najbolj priljubljeno zdravilo proti raku na mednarodnem trgu in velja za eno najučinkovitejših zdravil proti raku za ljudi v naslednjih 20 letih. V zadnjih letih se je z eksplozivno rastjo prebivalstva in pojavnosti raka tudi povpraševanje po taksolu znatno povečalo. Trenutno se taksol, potreben za klinične ali znanstvene raziskave, v glavnem pridobiva neposredno iz Taxusa. Na žalost je vsebnost taksola v rastlinah precej nizka. Na primer, vsebnost taksola je le 0,069% v lubju Taxus brevifolia, za katerega se na splošno šteje, da ima najvišjo vsebino. Za ekstrakcijo 1 g taksola potrebuje približno 13,6 kg lubja Taxusa. Na podlagi te ocene traja 3 - 12 TAXUS -ov, ki so stara več kot 100 let, da zdravi bolnika z rakom na jajčnikih. Posledično je bilo zmanjšano veliko število taksovih dreves, kar je povzročilo skoraj izumrtje za to dragoceno vrsto. Poleg tega je Taxus zelo slab v virih in počasi rasti, kar otežuje nadaljnji razvoj in uporabo taksola.

Trenutno je bila celotna sinteza taksola uspešno zaključena. Vendar je njegova sintetična pot zelo zapletena in visoka, zaradi česar nima industrijskega pomena. Polsintetična metoda Taxol je zdaj relativno zrela in velja za učinkovit način za širitev vira taksola poleg umetne sajenja. Na kratko, v polsintezi taksola se spojina predhodnika taksola, ki je v rastlinah Taxus razmeroma obilna, ekstrahira in nato s kemično sintezo pretvori v taksol. Vsebnost 10-deacetilbakatina ⅲ v iglah Taxus baccata je lahko do 0,1%. In igle je enostavno regenerirati v primerjavi z lubji. Zato pol-sinteza taksola, ki temelji na 10-deacetilbakatinu ⅲ, pritegne vedno več pozornosti raziskovalcev [5] (kot je prikazano na sliki 1).

Slika 1. Polsintetična pot Taxol, ki temelji na 10-deacetilbakatinu ⅲ.

V tej objavi smo ekstrakt rastline Taxus očistili z bliskovnim pripravljalnim tekočinskim kromatografskim sistemom Sepabean ™ stroj v kombinaciji z bliskovnimi kartušami SEPAFLASH C18 z obratno fazo (RP), ki jih proizvajajo Santai Technologies. Ciljni izdelek, ki izpolnjuje zahteve glede čistosti, je bil pridobljen in ga je mogoče uporabiti v poznejših znanstvenih raziskavah, ki ponujajo stroškovno učinkovito rešitev za hitro čiščenje tovrstnih naravnih izdelkov.